Медный закрытый сосуд массой 1,5 кг содержит 10 кг льда при температуре -10˚С. В сосуд впускают водяной пар при температуре 100˚С,при этом в сосуде устанавливается температура 35˚С. Чему равна масса пара, введённого в сосуд? Удельная теплоёмкость льда равна 2,1*103 Дж/(кг*К); удельная теплоёмкость меди – 380 Дж/(кг*К).

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть масса водяного пара, добавленного в сосуд, равна m кг. Тогда из закона сохранения энергии получаем:

m (c_пара (100 - 35) + L) + 1,5 c_меди (35 - (-10)) = 10 c_льда (0 - (-10))

где c_пара - удельная теплоемкость пара, L - удельная теплота парообразования воды, c_меди - удельная теплоемкость меди, c_льда - удельная теплоемкость льда. Подставляя известные значения, получаем:

m (2010 + 2260) + 1,5 380 45 = 10 2,1 10^3 10

m * 4270 + 25650 = 42000

4270m = 16350

m = 3,83 кг

Итак, масса водяного пара, добавленного в сосуд, равна примерно 3,83 кг.